Подогрев двигателя своими руками на ваз

Выхлоп на катере | Автор темы: Masahiro

Дабы не потерять найденую инфу и самому ее не забыть, запишу свои мысли здесь. Может кого еще эта тема заинтересует.
Начать  стоит с предыстории и как минимум стоит объяснить как устроена выхлопная система на катере.
В целом система очень похожа на автомобильную. Суть таже, вывести отработавшие газы из цилиндров, только исполнение сильно отличается. Отличия начинаются от первой же детали - от выхлопного коллектора. На автомобиле выхлопной коллектор, как правило, чугунный и имеет вид нескольких труб соединяющихся в одну. При больших оборотах двигателя и нагрузках эта деталька разогревается порой до красна. В автомобильной жизни это не страшно. Подкапотное пространсво хорошо вентилируется и соседние детали не нагреваются. На катере это стало бы большой проблемой с возможным пожаром на борту судна. Поэтому коллектор на катере делают охлаждаемым. Охлаждают его либо проточной забортной водой, либо включают во внутренний контур охлаждения двигателя, т.е. охлаждают тосолом. Для этого сам выхлопной коллектор имеет собственную рубашку охлаждения. Простейший коллектор для 4-х цилиндрового двигателя показан на рисунке.

На автомобиле дальше идут стальные хитровыгнутые трубы, глушители, резонаторы и только потом "выход на улицу". В отчественных катерах времен СССР все гораздо проще. К колектору прикручивался штуцер с врезанной трубкой для впрыска воды, на него одевался резиновый шланг идуший к транцу и далее "выход на улицу" через железную трубу с фланцем. Фланец нужен для закрепления трубы на транце. Впрыск воды делали (читай как - старались делать) под углом 45-60 градусов к оси выхлопной трубы.

Впрыск воды призван заглушить шум выхлопа за счет обильного паровыделения. При этом, в книгах где описывается конструктив этой системы, рекомендуется в месте впрыска увеличить диаметр выхлопной трубы на 20-30%, чего на практике я не встречал. При этом совет весьма дельный, дело в том что при переходе воды в пар ее объем резко возрастает и может создавать большое противодавление в выхлопной системе. С расположением выхлопных патрубков на транце конструктора тоже не долго думали. Их установливали выше ватерлинии. Делалось это по двум соображениям (по-крайней мере я нашел только два объяснения в литературе): 1 - В случае если выхлопной шланг слетит с одного из штуцеров, в корпус не будет проникать забортная вода. 2 - При стоянке на воде с заглушенным двигателем, забортная вода не пойдет в цилиндры. В целом система должна была выглядеть так:

Только на данной картике (исполнение итальянских конструкторов LOMBARDINI) уже учтены пожелания про увеличение диаметра в месте впрыска воды, да и сама вода подается несколько по иному. Но суть та же: никаких глушителей и выхлоп выше ватерлинии.
Что же касается V-образных двигателей, то тут вообще отдельная песня. Есть четыре варианта исполнения в автомобильном мире: 1 - со всех цилиндров собираем в одну трубу и на "выход", 2 - так называемый Х-пайп (трубы с обоих полублоков пересекаются под острыми углами), 3 - Н-пайп (выхлопные трубы полублоков соединены между собой третьей трубой перемычкой), 4 - выхлопные трубы от полублоков идут независимо друг от друга к "выходу". Четвертый вариант, как правило, наиболее шумный, да и сам шум не особо приятен слуху. Не будем вдаваться в подробности почему так, факт в том что это так. И менно 4-ый вариант применили на всех наших катерах.
Болея американскими буксировщиками все время пытался понять почему они работают тихо, мягко и приятно на слух, а наши производят треск. (чтобы в этом убедиться наберите в поиске ютуб три варианта и сравните blub blub blub under water exhaust from Malibu Boat, катер Волга и CorrectCraft Take Off ну или что-нибудь подобное. Вы увидете, а точнее услышите, как работает "наш" катер на холостом ходу и как "их", как ревет наш на бегу и как мурлычет их).
Дальше я буду сравнивать и излагать свои мысли сравнивая выхлоп американских катеров и выхлоп отечественных катеров с двигателем ЗМЗ-53 (и подобными), так как года выпуска и схема двигателя сопоставимы.
В чем же их различие? Заглянем в моторный отсек к американцу.

На фото достаточно свежая модель, но уверяю вас на древних катерах стоит точно такой же глушитель, просто в другом месте. (большая банка между выпускными коллекторами)
А это уже отечественный катер. Небольшие переделки сути не меняют.

Транец американского буксировщика.

Выхлоп всегда ниже ватер линии, на оконцовки поставлены резиновые "хлопушки" или по английски флипперы, наподобие тех, что ставят на суперМАЗы при вертикальной выхлопной трубе. Задача у флиппера крайне простая: "всех выпускать, никого не впускать". То о чем я говорил выше. Если вдруг порвет или сорвет, или лопнет, или еще что произойдет с выхлопной магистралью в корпусе катера - флипер не пустит большой поток воды в корпус катера, а с маленьким справится трюмная помпа.
Чтобы вода не попала в цилиндры применены приемные коллекторы особой формы. На ранних катерах (или фирмы победнее) ставили вот такой наконечник на приемный коллектор. Принцип работы как у обычного водопроводного колена.

У фирм побогаче все чуть сложнее, но принцип тот же. Точка впрыска воды за перегибом + подъем над ватерлинией.

Кстати, на опытном катере "Барс" выхлоп тоже был сделан ниже ватерлинии, но диаметр выходных отверстий просто поражает.

Позже, когда "Барс" заменили "Бореем" и прочими, выхлоп перехал выше ватерлинии.
Ну и напоследок вернемся к основному виновнику тишины при работе двигателя. К глушителю. Его фотографии ниже (патент и исполнение Supra Boats). Выклеен он из обычного стеклопластика. Внутри достаточно сложная система переливов. В данном исполнении имеет два входных патрубка от двигателя и два выходных к транцу, что свойственно премиум класса.

Для экономии есть системы где выхлоп с двух полублоков объединяется и выходит через один патрубок к транцу. Вот например:

Иногда в выхлопной шланг устанавливают вот такие штуковины для подавления шума.

Вот такие пирожки с котятами :) Надо придумывать как сделать бочонок на свой катер, где изготовить насадки на коллектора, ну и прочие мелочи обдумать.